[发明专利]复合银催化氧化乙二醇生产乙二醛的新工艺

说明书

一、技术领域

本发明属于一种乙二醛的制备工艺，尤其是涉及到一种采用乙二醇复合银催化氧化法生产乙二醛的新工艺。

二、背景技术

乙二醛(Glyoxal)又名草酸醛，是最简单的脂肪族二元醛。乙二醛分子中含有两个相互连接的羰基，可与醇、胺、酰胺、醛和含羟基的化合物等进行加成或缩合反应，还可以与类蛋白动物胶、纤维素、聚乙烯醇以及脲等发生交联反应。乙二醛与单亲核中心的化合物反应，可生成线型化合物；与双亲核中心的化合物反应，可生成环状化合物，特别是杂环化合物，使其在纺织印染、建材、皮革、医药、农药、国防、冶金、环保等领域具有广泛的用途。

乙二醛的生产工艺有近10种，但目前采用的主要工艺有两种：乙二醇催化氧化法和乙醛硝酸氧化法。乙醛法生产的乙二醛虽然没有甲醛，但总酸超标，颜色偏黄。乙二醇法生产的乙二醛产品中尽管含有少量的甲醛、乙二醇，但其颜色浅，价格低。

目前乙二醇氧化法生产乙二醛的常用工艺为：将乙二醇加热气化，气化后的乙二醇气体与预热空气、循环气、蒸汽混合，经混合过滤器和净化除杂装置后进入氧化炉，在催化剂的作用下进行催化氧化反应，反应生成的气体经急冷后送入吸收塔反复吸收，得到乙二醛水溶液，再经脱醛、脱色处理得乙二醛产品。该工艺存在如下几个亟待解决的问题：(1)催化氧化过程中，由于催化剂的活性和选择性偏低，部分乙二醇在高温下发生C-C键断裂而氧化生成甲醛，生成的甲醛部分被深度氧化为二氧化碳和水，部分随乙二醛一起被水吸收，造成乙二醛产品中甲醛的含量≥0.2％，而且催化剂的寿命短，这也是目前乙二醛行业的通病和难点；(2)氧化炉构件不能满足规模化生产的要求，需要进一步创新氧化炉的结构以适应规模化生产的需要；(3)工艺流程有待于进一步优化，以便于系统集成和实现节能降耗。

三、发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供的一种具有工艺流程短、催化剂的活性、选择性和寿命高、节能、成本低等优点复合银催化氧化乙二醇生产乙二醛的新工艺。

本发明的技术方案是：将加热汽化的乙二醇与蒸汽、预热过滤空气、循环空气一起由远红外加热后，经三元混合器混合均匀，进入填充有复合银催化剂的氧化炉进行催化氧化反应，反应后的气体经急冷后送入吸收塔反复吸收，得乙二醛水溶液，再经脱色得乙二醛产品。

乙二醇的汽化方式采用高压蒸汽直接喷雾，并结合远红外加热实现乙二醇的汽化。

复合银催化剂为Ag-P-Se/瓷粒催化剂，其中瓷粒占催化剂总重量的1％～70％。

氧化炉是由包括进料口、热交换器及出料口等构成，在热交换器的上、下侧壁分别设置了热换介质出口和入口，并在其上方设置了栅板式支撑板，所述栅板支撑板由若干只大小同心钢板圆环通过筋板焊接而成，在该支撑板上铺满复合银催化剂，并在催化剂层上方铺设净化除杂剂，炉顶设有进料口，并在炉底设置了出料口。由于在催化剂床层上直接铺设净化除杂剂能有效解决原料气中毒物对催化剂活性和寿命的影响，从而可略去氧化炉前的净化除杂装置，实现原料气的净化除杂装置与氧化炉的集成。

本发明的有益效果是：由于采用高压水蒸气喷雾结合远红外的加热方式汽化乙二醇，利用集原料气净化除杂装置的栅板氧化炉替换了传统工艺安装于氧化炉前的净化除杂装置，选用活性高的Ag-P-Se/瓷粒催化剂，并在其床面上直接铺设净化除杂剂，有效地解决了原料气中毒物对催化剂活性和寿命的影响，既简化了工艺流程，同时还克服了传统氧化炉催化剂床层易变形、裂缝的缺点，降低了床层阻力，具有节能、成本低等优点。本发明生产的乙二醛的收率高达85％，杂质甲醛生成量少，后续处理简单。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

四、附图说明

图1为本发明工艺流程简图；

图2为本发明生产设备氧化炉的结构示意图；

图3为本发明栅板支撑架俯视图。

图中：1为热交换器，2为栅板式支撑板，3为净化除杂剂，4为进料口，5为出料口，6为出口，7为入口，8为栅板，9为筋板。

五、具体实施方式

关于本发明的方法，用以下的实例加以说明，但本发明决不受这些实例的限制。